Les métiers du déchet passent peu à peu au numérique. Un passage obligé disent certains pour augmenter la performance et la qualité du tri ou encore pour faciliter la tâche de l’opérateur. La robotique arrive en renfort à toutes les étapes de la chaîne, de la collecte au tri, du démantèlement à la logistique. Depuis un an, le CSF Transformation et Valorisation des déchets a initié une série de travaux innovants avec le soutien du Pôle Team2 et de la CME (Confédération des Métiers de l’Environnement). Cette course à la technologie ne doit pas faire oublier néanmoins, la responsabilité humaine aussi bien dans l’acte d’achat que dans le geste de tri.

Depuis plusieurs années, la France creuse l’écart avec ses voisins européens en matière de collecte et de recyclage de ses emballages. Ses performances de collecte ne décollent pas. Le geste de tri reste encore anarchique, voire absent, et des situations inacceptables continuent de se produire, comme les dépôts sauvages, ou les déchets recyclables collectés dans la poubelle grise. Face à l’impuissance des pouvoirs publics et des acteurs du secteur depuis la mise en place des dispositifs de collecte et de traitement, on préfère semble-t-il passer à l’étape supérieure, en pensant que la technologie va résoudre le problème. A coups d’objets connectés, d’applications pour smartphones ou d’intelligence artificielle dans les centres de tri, le citoyen peut donc mettre son déchet dans la bonne poubelle comme par magie tandis que l’opérateur peut augmenter la qualité de ses matières à recycler. Actuellement, les solutions sont nombreuses sur le marché, assorties généralement de récompenses personnalisées (bons d’achat, réductions etc), pour récompenser le tri de l’usager. Encore faut-il qu’il soit partant.

Il y a un an, a été créé le contrat stratégique de filière (CSF) pour la Transformation et la Valorisation des déchets. Parmi ses axes de développement prioritaires, figurent le numérique et la robotique. Le 6 février 2020, lors du 1er colloque sur les technologies numériques et robotiques pour la gestion des déchets, Philippe Varin, président de France Industrie et nouveau président du groupe Suez, remplaçant Jean-Louis Chaussade au printemps prochain, a rappelé que la France se situait au 18e rang concernant le numérique en entreprise. Concernant la filière déchets, Roland Marion, délégué général de la CME a souligné la nécessité de développer des innovations de rupture notamment pour le traitement des plastiques et les centres de tri. Cette démarche doit en outre aider l’industrie à réduire ses émissions, puisque l’objectif est bien de passer à 450 millions de tonnes de GES à zéro en 2050. Pour autant, la robotique répond-elle à la nécessité de décarbonation ? Dans des secteurs comme le transport fortement consommateur d’énergie fossile, cela peut avoir du sens. Pour l’industrie également, avec la mise en œuvre d’équipements électriques et peu énergivores. Car c’est bien là que le bât blesse. La robotique et l’intelligence artificielle sont bien souvent associées à de l’exploitation de données. Or les objets connectés et les data center sont souvent pointés du doigt comme source colossale d’émissions de CO2. Au fur et à mesure que la demande digitale va grossir pour répondre aux besoins industriels, il sera indispensable de travailler sur la sobriété énergétique dans ce domaine.

Le temps est venu du « smart waste »

A l’heure où le marché français et européen du recyclage connaît un fort déséquilibre entre l’offre et la demande, il est temps de passer au « smart waste », selon Jean-Marc Boursier, DGA du groupe Suez et membre du bureau du CSF, les prix des matières à recycler chutent, les refus de tri augmentent avec des gisements de déchets à traiter, toujours plus nombreux et variés. Les capacités d’enfouissement se réduisent comme peau de chagrin, tandis que la filière CSR, considérée comme une alternative pertinente, est toujours balbutiante. « Face à cette situation insoluble à court terme, nous devons tous changer de paradigme en consommant moins de ressources et moins d’énergie. Pour réduire l’empreinte carbone des déchets, la robotisation de certaines technologies de traitement s’impose, pour à la fois rendre les centres de tri plus performants et produire des matières de grande qualité, assure Jean-Marc Boursier. Parallèlement, nous devons réfléchir à une meilleure optimisation et exploitation des données. Et de ce côté, on ne peut pas dire que notre industrie soit très en avance ».

Les nouvelles technologies digitales pourraient ainsi servir trois types d’actions : la prévention et le tri à la source via des outils numériques destinés au consommateur ; l’optimisation de la collecte grâce à de la détection pour garantir un taux de remplissage des conteneurs élevé ; renforcer les synergies entre détenteurs et valorisateurs de déchets. Pour créer un choc de la demande, insiste le DGA du groupe Suez, il faut développer l’intelligence artificielle. Les attentes sont multiples à ce titre : comment le numérique et la robotique peuvent changer les métiers de gestion des déchets, quelles formations déployer pour favoriser la cohabitation entre la machine et l’homme ? Christian Traisnel est directeur général du Pôle Team 2, à l’initiative du club des équipementiers français pour le recyclage. Pour entrer dans l’ère du 4.0, il estime que le travail collaboratif est prioritaire pour mieux connaître les besoins des autres : « le déploiement de matériel robotique et numérique doit être par ailleurs facilité par des temps d’expérimentation plus longs. Enfin, si des constructeurs français sont innovants dans ce domaine, tout doit être mis en œuvre pour les aider à se faire connaître à l’export ».

Un accélérateur pour juin

Pour rappel, le Fonds économie circulaire de l’Ademe représente un budget de 164 millions d’euros, sans compter, le fonds chaleur renouvelable de 64 millions d’euros et le fonds R&D de cinq millions d’euros. A ce jour, les capacités de tri, recyclage et valorisation des déchets en France (hors méthanisation) soutenues s’élèvent à 1,1 million de tonnes. Ces soutiens sont les bienvenus pour la plupart des industriels mais, de plus en plus, il existe un décalage entre l’obtention de la subvention et l’urgence du marché. « Nous sommes souvent freinés par des procédures administratives trop longues par rapport aux cycles rapides de plus en plus présents sur ce marché » souligne Christian Traisnel. Dans le numérique et la robotique, la compétitivité est cruciale tout comme la réactivité industrielle pour faire face à la concurrence.

Jean-Christophe Pouet, chef du service Mobilisation et Valorisation des déchets à l’Ademe, reconnaît que les projets de candidature ne se bousculent pas. Pourtant, ce ne sont pas les appels à projets et les prêts pour les investissements d’avenir qui manquent. La tarification incitative fait partie des sujets privilégiés et soutenus. L’Ademe a débloqué 15 millions d’euros pour réaliser des études destinées aux collectivités sur l’informatique embarquée, le développement d’applications pour smartphones ou encore la transformation des déchets. « Nous avons mis en place dernièrement une plateforme de service numérique pour faciliter les démarches de demande d’aide à destination des entreprises » rassure Jean-Christophe Pouet.

D’autres formes d’aides publiques sont proposées pour accompagner les entreprises dans leur innovation. C’est ainsi, que dès le mois de juin prochain, en partenariat avec le CSF, Bpifrance lancera le premier accélérateur dans la valorisation des déchets. Il s’agit de financer et d’aider des projets d’entreprises qui veulent intégrer les mutations réglementaires, se repositionner sur des activités à forte valeur ajoutée, développer des technologies et procédés innovants pour la collecte, le tri et la transformation des déchets, rayonner sur les marchés internationaux en développant des solutions intégrées, recruter et fidéliser leurs collaborateurs sur les métiers en tension de la filière. Dans le cadre d’un AMI ouvert jusqu’au 20 juin, l’accélérateur sélectionnera une trentaine d’entreprises de la filière déchets, avec un chiffre d’affaires entre deux et dix millions d’euros, ayant au moins trois ans d’existence et des finances saines. Pendant un an, l’entreprise bénéficiera de volets conseil, formation et de mise en relation.

Collecte connectée

Parmi les innovations technologiques en cours, la collecte figure en première ligne. C’est ici que le chemin entre industriels et collectivités territoriales se croisent. Améliorer la collecte signifie mieux remplir les conteneurs, faire plus de qualité et diminuer les coûts publics liés aux tournées d’enlèvement. Pour atteindre ces objectifs, PME, grands groupes mais aussi start-up proposent aujourd’hui plusieurs solutions. Les applications fleurissent comme Valovisio de Suez, ou bien celle de Trizzy. Ces outils sont associés à des bases de données qui peuvent être utilisées par l’industriel ou la collectivité. Dans la région de Metz, la Communauté de communes du Pays Haut Val d’Alzette est à l’initiative du projet Eclor, associant un contrat de partenariat d’innovation avec la création d’une plateforme de collecte et de traitement de données publiques. Cet outil permet à travers l’installation de capteurs sur les conteneurs de déchets ou d’autres biens appartenant à la collectivité, d’améliorer le cadre de vie sur le territoire. Dans le domaine des déchets, cette plateforme informe par exemple des usages des citoyens (habitants, entreprises, administrations) et du trafic en déchèteries. Les données ainsi collectées permettent de mieux répondre aux besoins localement.

La collecte c’est aussi optimiser l’espace en gérant au mieux les déchets sur les derniers km. C’est souvent le cas pour les déchets à récupérer en centres villes provenant des habitations et des commerçants. La drôle de machine conçue par Twinswheel a d’ores et déjà fait ses preuves dans la logistique, la distribution et dans le b2b. Doté d’un capteur intégré, ce robot toutou aux allures joviales, permet de suivre une personne ou d’avancer de façon autonome via une commande visuelle à distance pour transporter des charges lourdes. Assez compacte, la machine a l’apparence d’un triporteur, d’un conteneur ou d’un bac ambulant selon son usage. Pour Vincent Talon, co-inventeur de Twinswheel, ces robots peu encombrants peuvent tout à fait s’adapter au transport de déchets d’emballages, acheminés jusqu’à un camion benne. Avec tous les avantages que cela présente : gain de temps sur les stationnements et le trafic routier et économie d’argent sur les PV. Plusieurs expérimentations ont déjà été menées avec succès dans quelques villes du sud et sud-ouest de la France. « Aujourd’hui, si nous voulons déployer ce système dans les centres villes pour la collecte de déchets, nous devons adapter notre machine. Pour cela une aide à l’innovation est indispensable, car la concurrence chinoise est rude et les banques ne sont pas très enthousiastes ».

Robotique, partenaire du démontage

Au coeur du process de tri et de démantèlement, la robotique a fait ses premiers pas avec la détection des objets par procédé infra-rouge. Aux lignes de tri optique qui désormais équipent presque tous les centres de tri, s’ajoutent des technologies plus perfectionnées, basées sur l’intelligence artificielle. Les constructeurs comme Tomra ou Pellenc sont parties prenantes de plusieurs projets pour traiter différents gisements (emballages, textiles etc.). Via un apprentissage sur le tas et la compilation de données, des bras articulés saisissent et séparent tous types de déchets sur des convoyeurs, en des temps records. Le démantèlement de produits tels que les DEEE n’échappe pas non plus à une automatisation, qui va accompagner plutôt que remplacer le salarié à son poste. Comme en témoigne le partenariat entre le Cetim et Envie Rhône-Alpes, en vue d’améliorer le démontage des écrans plats usagés en toute sécurité. Comment passer d’un traitement manuel, propre aux structures sociales et solidaires à des outils plus robotisés, sans contredire l’objectif d’insertion professionnelle et venir en concurrence avec d’autres entreprises?

Depuis 2018, une réflexion a été menée avec des experts du Cetim de Saint-Etienne pour optimiser le traitement d’un gisement en devenir, les écrans plats usagés, dont le potentiel est estimé à 6600 tonnes par an. Face à la diversité des écrans (plasma, cathodique, moniteur informatique etc.), Envie Rhône-Alpes a souhaité automatiser certaines opérations pour réduire la manutention sans compromettre la place de l’humain. Le Cetim a réalisé un état des lieux des flux et des capacités de production. « Ces étapes sont indispensables, insiste Rémy Roignot, responsable de l’automatisation au Cetim, avant de se lancer dans une réorganisation de l’activité et dans le but de savoir ce qu’on veut automatiser, tout en tenant compte de l’acceptation des salariés. Dans ce cas précis, il est nécessaire de s’appuyer sur les lignes mécanisées existantes ». A ce jour, l’étude des scénarios d’implantation des postes de travail et des moyens automatisés est en cours de finalisation.

La filière textile n’y échappe pas

Le tri des textiles était à l’origine essentiellement manuel. Il servait surtout à séparer la fripe de bonne qualité en vue de son réemploi. Aujourd’hui, les gisements croissants de textiles et vêtements usagés vont de pair avec une qualité moindre. Résultat, le réemploi ne suffit plus, d’autres solutions de valorisation matière sont indispensables pour rentabiliser la filière des textiles usagés. En France comme ailleurs en Europe, l’industrialisation de la filière pousse à intégrer de nouveaux procédés automatisés pour séparer plus finement les textiles, par couleur et par composant (coton, laine, polyester, acrylique, viscose, nylon…), ceci à plus grand débit. C’est ainsi que des équipementiers comme Tomra ou Pellenc, expérimentés dans le tri automatisé des déchet d’emballages s’intéressent également au tri des textiles depuis les années 2010. Leur procédé repose principalement sur le proche infra-rouge capable d’identifier la nature chimique de la fibre. Abordable au niveau économique, ce système bénéficie d’un retour d’expérience important sur le tri des déchets. D’autres travaux en cours étudient l’utilisation des étiquettes RFID pour détecter et tri les matières.

En Europe, les projets ne manquent pas. En Suède, Tomra travaille sur le projet SIPTex, porté par Sysav et IVL, deux organisations suédoises du textile, soutenues par des marques (H&M et Ikea), des collecteurs, des trieurs (Boer Group) et des recycleurs. Actuellement dans sa troisième phase, SIPTex prévoit le démarrage d’une usine de tri automatisée d’ici l’été prochain, pour une capacité de 16 000 t/an, moyennant une aide à l’innovation de deux millions d’euros au cours des deux premières années. Dans le cadre d’un projet Interreg (2016-20), Fibersort rassemble aux Pays-Bas, Wieland Textiles, le collecte ReShare, les recycleurs WornAgain et Procotex ainsi que le constructeur Valvan. Ce projet porte sur la construction d’une machine de tri selon le type, la couleur et la structure des fibres. Deux options d’alimentation sont possibles : manuelle ou robotisée. En Finlande, le projet Telaketju rassemble plusieurs acteurs industriels (collecteurs, recycleurs, marques, universités) depuis 2017 en vue de lancer une filière nationale de recyclage des textiles. Le fournisseur de la technologie, Spectral Engines et le porteur du projet LSJH travaillent sur la mise en œuvre d’une mini-ligne de tri automatisée qui pourraient intégrer de futures unités de traitement des textiles, déployées dans tout le pays. En Allemagne, le recycleur Soex porte le projet Resyntex en vue d’un recyclage chimique des fibres. Il est accompagné par la technologie LLA Instruments, afin de développer une ligne de tri semi-manuelle.

Favoriser un tri de qualité et une gestion optimale des déchets implique des technologies de rupture. Les industriels du recyclage commencent à investir dans des équipements innovants et se penchent sur l’analyse de données. Toutefois, la high-tech n’est pas le Graal. Les actions de la politique française engagée réglementairement et financièrement dans l’économie circulaire ne doivent pas négliger le premier acteur d’un tri intelligent et efficace, le consommateur. Rendre plus performante une ligne de tri automatisée sur des déchets et des composants plus complexes, ne pourrait en aucun cas se substituer à la responsabilité et au comportement du citoyen, en tant qu’individu et partie prenante d’une société plus attentive à son environnement.

Crédits : CM, Twinswheel, Tomra, Valvan

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